Il principio di funzionamento del rilevatore di gas elettrochimico
Una parte considerevole dei gas infiammabili, tossici e nocivi nei rilevatori di gas ha attività elettrochimica e può essere ossidata o ridotta elettrochimicamente. Utilizzando queste reazioni, è possibile distinguere la composizione del gas e rilevarne la concentrazione. I sensori di gas elettrochimici sono suddivisi in molte sottocategorie:
(1) Il principio del rilevatore di gas del tipo a batteria originale (noto anche come sensore di gas del tipo a batteria Gavoni, sensore di gas del tipo a cella a combustibile o sensore di gas del tipo a batteria spontanea) è lo stesso della batteria a secco che utilizziamo, tranne che il rilevatore di gas al carbonio L'elettrodo al manganese della batteria viene sostituito da un elettrodo a gas. Prendendo come esempio un sensore di ossigeno, l'ossigeno viene ridotto al catodo e gli elettroni fluiscono attraverso un amperometro fino all'anodo, dove il piombo metallico viene ossidato. L'entità della corrente è direttamente correlata alla concentrazione di ossigeno. Questo tipo di sensore può
(2) Rilevatore di gas a cella elettrolitica a potenziale costante, questo sensore è molto efficace per rilevare i gas riducenti. Il suo principio è diverso dal sensore originale del tipo a batteria e la sua reazione elettrochimica avviene sotto la forza della corrente. È un vero sensore di analisi di Coulomb. Questo tipo di sensore è stato utilizzato con successo nel rilevamento di gas come monossido di carbonio, idrogeno solforato, idrogeno, ammoniaca, idrazina, ecc. Attualmente è il sensore tradizionale per il rilevamento di gas tossici e nocivi.
(3) Il rilevatore di gas del tipo a batteria a concentrazione, con gas elettrochimicamente attivo su entrambi i lati della cella elettrochimica, formerà spontaneamente una forza elettromotrice a concentrazione. L'entità della forza elettromotrice è correlata alla concentrazione del gas. Esempi di successo di tali sensori sono i sensori di ossigeno per automobili e i sensori di anidride carbonica del tipo ad elettrolita solido.
(4) Il rilevatore di gas del tipo a corrente limite è dotato di un sensore per la misurazione della concentrazione di ossigeno, che utilizza il principio secondo cui la corrente limite nella cella elettrochimica è correlata alla concentrazione del portatore per preparare un sensore di concentrazione di ossigeno (gas) per il rilevamento di ossigeno nelle automobili e rilevamento della concentrazione di ossigeno nell'acciaio fuso.
